《水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)》由吳發(fā)啟、史東梅主編，本書結(jié)合高等學(xué)校水土保持與荒漠化防治專業(yè)本科教學(xué)特點(diǎn)，較為系統(tǒng)地介紹了水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)的研究成果、發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，主要內(nèi)容包括水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)原理、耕作技術(shù)、保護(hù)性耕作技術(shù)、作物栽培技術(shù)、土壤改良與培肥、補(bǔ)灌農(nóng)業(yè)和生態(tài)農(nóng)業(yè)等。其目的是使學(xué)生在相關(guān)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，通過該課程的學(xué)習(xí)，能夠系統(tǒng)地掌握各種水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)措施的特點(diǎn)、布局、技術(shù)設(shè)計和效益評價等，為水土保持與荒漠化防治的生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)研究奠定良好的基礎(chǔ)。 《水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)》主要用于水土保持與荒漠化防治專業(yè)本科教學(xué)，也可作為高等學(xué)校環(huán)境生態(tài)類及相關(guān)專業(yè)本科教學(xué)用書，同時，還可供本行業(yè)和從事土地利用、國土整治、環(huán)境保護(hù)等方面的研究、生產(chǎn)與管理人員參考。
《水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)》由吳發(fā)啟、史東梅主編，本書在梳理已有成果和分析現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上，明確了水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)的概念、分類和功能，并按照其原理、措施類型與設(shè)計、作用與評價，以及措施組合后形成的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的特征等為主線編寫而成的，本書主要用于水土保持與荒漠化防治專業(yè)本科教學(xué)，也可作為高等學(xué)校環(huán)境生態(tài)類及相關(guān)專業(yè)本科教學(xué)用書，同時，還可供本行業(yè)和從事土地利用、國土整治、環(huán)境保護(hù)等方面的研究、生產(chǎn)與管理人員參考。
序
前言
緒論
一、水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)的概念
二、水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)的分類
三、水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)的研究對象、內(nèi)容與方法
四、水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)的歷史沿革
思考題
第一章 水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)原理
第一節(jié) 水分一土壤一植物一大氣系統(tǒng)
一、農(nóng)田水量平衡
二、土壤一植物一大氣連續(xù)系統(tǒng)
三、SPAC系統(tǒng)中水分和能量的傳輸
四、SPAC系統(tǒng)中的水分轉(zhuǎn)化
第二節(jié) 土地生產(chǎn)力的形成與保持
一、土地生產(chǎn)力的形成原理
二、土地生產(chǎn)潛力計算及評價模型
第三節(jié) 提高農(nóng)田水肥利用效率的原理與途徑
一、土壤水分有效性
二、土壤水分與植物生長及土壤肥力的關(guān)系
三、作物的水分利用
四、農(nóng)田水肥利用效率調(diào)控
思考題
第二章 耕作技術(shù)
第一節(jié) 主要耕作技術(shù)特征
一、等高耕作
二、等高溝壟耕作
三、坑田耕作
四、半旱式耕作
五、深翻耕
六、旋耕
七、保墑技術(shù)
第二節(jié) 土壤耕作制
一、土壤耕作制的概念
二、擬訂土壤耕作制的原則
三、土壤耕作制的改革
第三節(jié) 耕作措施特征描述
一、地表糙度的測量
二、地表糙度計算
第四節(jié) 耕作技術(shù)的功能
一、耕作技術(shù)的蓄水保土作用
二、提高作物產(chǎn)量
思考題
第三章 保護(hù)性耕作技術(shù)
第一節(jié) 覆蓋耕作技術(shù)
一、覆蓋技術(shù)
二、深松耕技術(shù)
三、少免耕
四、保護(hù)性耕作技術(shù)模式
第二節(jié) 保護(hù)性耕作中的機(jī)械配置
一、保護(hù)性耕作中的機(jī)械配置
二、耕作機(jī)械對耕作層的影響
第三節(jié) 保護(hù)性耕作中的病蟲害防治
一、保護(hù)性耕作農(nóng)田雜草發(fā)生特點(diǎn)
二、保護(hù)性耕作農(nóng)田病蟲害發(fā)生特點(diǎn)
三、保護(hù)性耕作農(nóng)田雜草防治
四、保護(hù)性耕作農(nóng)田病蟲害防治技術(shù)
第四節(jié) 保護(hù)性耕作技術(shù)的功能
一、保護(hù)性耕作的水土保持效應(yīng)
二、微生態(tài)環(huán)境效應(yīng)一
三、保護(hù)性耕作的生物學(xué)效應(yīng)
四、節(jié)本增收效果
五、保護(hù)性耕作的水分利用效率
思考題“
第四章 作物栽培技術(shù)
第一節(jié) 作物布局
一、作物類型與生育期
二、作物布局
第二節(jié) 抗旱品種篩選與保苗技術(shù)
一、抗旱品種特征
二、抗旱能力鑒定的方法
三、抗旱播種保苗技術(shù)
第三節(jié) 間作、套種與混播
一、基本概念
二、間混套作技術(shù)
三、間作主要類型和方式
四、套作主要類型和方式
第四節(jié) 復(fù)種與輪作
一、復(fù)種
二、輪作
思考題
第五章 土壤改良與培肥
第一節(jié) 土地復(fù)墾技術(shù)
一、土地復(fù)墾的概念及現(xiàn)狀
二、土地復(fù)墾對象與標(biāo)準(zhǔn)
三、土地復(fù)墾技術(shù)體系
四、土地復(fù)墾規(guī)劃
第二節(jié) 土壤鹽漬化防治技術(shù)
一、鹽漬土的分布
二、鹽漬土的形成條件
三、鹽漬土的特征
四、鹽漬土的改良措施
第三節(jié) 土壤污染防治技術(shù)
一、土壤污染
二、土壤污染的途徑
三、土壤污染的治理
第四節(jié) 土壤培肥技術(shù)
一、高產(chǎn)肥沃土壤的特征
二、新修梯田改土培肥措施
三、低產(chǎn)田土壤培肥的基本措施
四、坡耕地平衡施肥效應(yīng)
思考題
第六章 補(bǔ)灌農(nóng)業(yè)
第一節(jié) 作物需水與補(bǔ)灌制度
一、作物需水量及其影響因素
二、作物需水量計算
三、幾種主要作物的集雨補(bǔ)灌灌溉制度
第二節(jié) 集水技術(shù)一·
一、集水材料
二、集流場地表處理技術(shù)
三、集水效率
四、集水量確定
第三節(jié) 補(bǔ)灌技術(shù)
一、膜下滴灌技術(shù)
二、抗旱坐水種補(bǔ)灌技術(shù)
三、噴灌帶灌溉技術(shù)
四、微噴灌技術(shù)
五、補(bǔ)灌技術(shù)適應(yīng)性分析
第四節(jié) 集雨補(bǔ)灌實(shí)例
一、基本情況
二、集雨工程
三、補(bǔ)灌系統(tǒng)布設(shè)
四、材料與設(shè)備投資
五、效益分析
思考題
第七章 生態(tài)農(nóng)業(yè)
第一節(jié) 概述
一、生態(tài)農(nóng)業(yè)
二、生態(tài)農(nóng)業(yè)的基本模式
三、中國生態(tài)農(nóng)業(yè)的成就與問題
第二節(jié) 生態(tài)農(nóng)業(yè)的基本原理
一、生態(tài)學(xué)原理
立、經(jīng)濟(jì)學(xué)原理
三、系統(tǒng)科學(xué)原理
四、生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)
第三節(jié) 水土保持型生態(tài)農(nóng)業(yè)模式與技術(shù)
一、水土保持型生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的含義
二、水土保持型生態(tài)農(nóng)業(yè)的建設(shè)技術(shù)
三、黃土高原的農(nóng)果復(fù)合型生態(tài)農(nóng)業(yè)
思考題
參考文獻(xiàn)
第一章 水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)原理
【內(nèi)容提要】 水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)是依據(jù)水土保持土壤-植物-大氣系統(tǒng)、土地生產(chǎn)力形成與保持和提高農(nóng)田水肥利用效率的原理與途徑而實(shí)施的， 并以蓄水、保土、保肥為基本環(huán)節(jié)， 協(xié)調(diào)并提高水資源、土地資源和生物資源的有效利用率， 以形成持續(xù)穩(wěn)定的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力。其中， 水土保持原理在以前的課程中已作過介紹， 這里僅就其余內(nèi)容加以闡述。水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)遵循的主要理論基礎(chǔ)是農(nóng)地水土保持原理、土壤-植物-大氣系統(tǒng)理論、土地生產(chǎn)力形成與保持理論、提高農(nóng)田水肥利用效率的原理與途徑等。
第一節(jié) 水分-土壤-植物-大氣系統(tǒng)
水分-土壤-植物-大氣系統(tǒng)是闡述旱地農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中水的功能作用的系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中， 水在吸收、傳輸和蒸騰過程中， 把土壤、植物、大氣聯(lián)系在一起， 促使植物生長并形成生產(chǎn)量。因此， 它是水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)依據(jù)的原理之一。
一、農(nóng)田水量平衡
降水或灌溉水進(jìn)入地面后， 一部分可能形成地表徑流匯入地表水體； 另一部分則經(jīng)過下滲過程， 成為土壤水。土壤水在土水勢梯度和水汽壓梯度的作用下進(jìn)行再分布， 一部分可能進(jìn)一步滲漏成為地下水； 一部分經(jīng)土面蒸發(fā)散失或被植物吸收利用， 再經(jīng)植物葉面蒸騰到大氣中，成為大氣水； 還有一部分可能在較長時間內(nèi)保存在土壤中， 并且也始終處在不停的運(yùn)動之中，但最終也必然參與自然界的水循環(huán)（圖1-1） 。
農(nóng)田土壤水循環(huán)由多個階段或過程構(gòu)成一個統(tǒng)一的、動態(tài)的連續(xù)系統(tǒng)， 其中土壤-植物-大氣系統(tǒng)是農(nóng)田土壤水循環(huán)的主要途徑， 它不僅在土壤對植物供水和植株蒸騰方面起作用，還對降水進(jìn)入土壤和土壤水分的消耗起重要作用。這一過程可用水量的收支、貯存與轉(zhuǎn)化的基本方法來描述。假設(shè)在某一時段（ Δ t） 內(nèi)農(nóng)田水量的收支差值等于農(nóng)田內(nèi)部貯水量的變化， 則對于作物根系活動層以上的土壤和植物冠層， 可用下列農(nóng)田水量平衡方程表述：（ I + P + Dec + Des + SG ） - （ ES + T + Fd + RS + RSS + ESID + ECI ） ＝ Δ WS + Δ WP（1 -1）
同時， 農(nóng)田內(nèi)部的水量轉(zhuǎn)化遵循如下關(guān)系式：
P ＝ PIC + Pt + PS （1 -2）
S - T ＝ Δ WP （1 -3）
（ F + SG ） - （ ES + Fd + S + RSS ） ＝ Δ WS （1 -4）
（ I + Pt + PS + Des ） - （ F + RS + ESID ） ＝ 0 （1 -5）
式（1-1） ～ 式（1-5） 中符號意義如圖1-1 所示。農(nóng)田水平衡各分量中植株蒸騰和棵間土壤蒸發(fā)、植物根系吸水是土壤-植物-大氣系統(tǒng)中水分遷移和能量轉(zhuǎn)換中最重要的環(huán)節(jié)。
方程式中有些分量在特定條件下對水量平衡的影響很小， 可忽略不計。植被冠層截留的水分， 主要消耗于降雨過程中的蒸發(fā)以及降雨停止后停留在冠層上的水分蒸發(fā)。植被冠層對降水截留的大小， 主要取決于植被類型、覆蓋地表面的程度、降水強(qiáng)度和時間以及降雨時的蒸發(fā)速率等因素。對于較大降水量而言， 植被冠層截留的蒸發(fā)量（ ECI ） 在農(nóng)田水量平衡方程中的影響作用很小。大量研究結(jié)果表明， 土壤表面截留降水的蒸發(fā)量（ ESID ） 相對于ECI 較小， 可忽略不計。
一般來講， 水汽凝結(jié)僅在空氣飽和時才能發(fā)生， 凝結(jié)形成露水的速率通常比潛在蒸發(fā)速率小得多， 所以對水量平衡很少有明顯的作用。
農(nóng)地土壤表層疏松且有大量根系穿插其中， 降水很容易進(jìn)入土壤， 當(dāng)雨水或灌溉水下滲量超過根系層最大貯水能力時就產(chǎn)生深層滲漏（ Fd ） ， 地表徑流和水平方向壤中流比垂直方向小
得多。水分下滲受許多因素的影響， 如土壤表皮的疏松狀況、土壤結(jié)構(gòu)、土壤含水量、降水強(qiáng)度（或灌溉水層深度） 以及地下水埋深等。地下水補(bǔ)給量在地下水埋深超過3.5m 以下時可以不考慮； 當(dāng)?shù)叵滤裆畈蛔?.5m 時， 在水量平衡方程中應(yīng)予以考慮， 其量的大小與土壤結(jié)構(gòu)、質(zhì)地、作物種類、地下水埋深和大氣蒸發(fā)條件有關(guān)。因此， 簡化后的農(nóng)田土壤水量平衡方程為：
（ Pe + I + SG ） - （ T + ES ） ＝ Δ WS （1 -6）
式中， Pe 為降水扣除地表徑流和深層滲漏后的有效降水。
式（1-6） 是用水量平衡法獲取作物不同生育時期蒸散量的基礎(chǔ)。對于大型蒸滲儀（有底測坑） ， 地下水補(bǔ)給SG ＝ 0 ， 則在某無降水或灌溉的時段， 蒸散量等于其土壤貯水量的變化量。
因此， 只需測定儀器內(nèi)不同層次的含水量變化， 即可求得蒸散量。
二、土壤-植物-大氣連續(xù)系統(tǒng)
（一） 土壤-植物-大氣連續(xù)系統(tǒng)概念
水分經(jīng)由土壤到達(dá)植物根表皮被吸收后， 通過根和莖的木質(zhì)部輸送到葉片， 再由葉片氣孔擴(kuò)散到葉片表面的空氣中， 最后參與大氣的湍流交換， 形成一個統(tǒng)一的、動態(tài)的連續(xù)系統(tǒng)， 稱為土壤-植物-大氣連續(xù)（soil-plant-atmosphere continuum ， SPAC） 系統(tǒng)。
在SPAC 系統(tǒng)中， 水分運(yùn)動的驅(qū)動力是水勢梯度， 即從水勢高處向水勢低處流動。水分從土壤中被根吸收， 到向大氣擴(kuò)散的運(yùn)動過程中， 都是因為水勢梯度在兩個交界面起作用： 一個是在土壤-根系交界面， 由于土水勢和根水勢之間水勢梯度的存在， 使得土壤水分能流進(jìn)根部； 另一個是葉片表面與大氣界面， 由于葉水勢和大氣水勢之間水勢梯度的存在， 使得葉片表皮細(xì)胞間隙中汽化形成的水汽才能擴(kuò)散到空氣中。系統(tǒng)中， 除了兩個交界面存在水勢梯度外，水分要能在植物體內(nèi)輸送， 還得有根水勢和葉水勢之間水勢梯度的存在， 同時， 水分在運(yùn)動過
程中還得克服各段路徑的水流阻力， 才能完成由土壤經(jīng)植物體到大氣的運(yùn)動過程。系統(tǒng)中各段路徑的水流過程猶如鏈環(huán)一樣， 互相銜接， 其流動速率與水勢梯度成正比， 與水流阻力成反比， 可用物理學(xué)中歐姆定律來進(jìn)行模擬。
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